CN211876228U - 一种空气消毒净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气消毒净化装置，其包括封闭壳体，封闭壳体的前、后两个表面上分别设置有出风口以及进风口，并在封闭壳体内设置有一个净化腔，所述进风口上设置有负压风机，并在所述出风口位置内侧对应的封闭壳体内设置有一个过滤单元，所述过滤单元包括至少一层活性炭过滤层和至少一层物理过滤层；而所述净化腔中设置有紫外线杀菌灯组，所述紫外线杀菌灯组的紫外线强度≥500μw/cm²，并完全辐照过滤单元表面。本实用新型杀菌净化效率高，杀菌成本低，生效快且能在封闭的室内空间中实现人机共存。

Description

一种空气消毒净化装置

技术领域

本实用新型涉及空气消毒净化技术领域，具体涉及一种在低流动率环境空间内具有较佳杀菌净化效果的空气消毒净化装置。

背景技术

在相对密闭的室内空间中，为防止空气生物性、物理性和化学性污染可能造成的感染和健康问题，越来越多不同空气净化原理和方法的多样性的空气净化技术及相关设备被投入使用。区别于工业领域的空气净化概念和室内空气品质的通用概念，医院及疫情期间空气净化的核心概念是消毒杀菌，严格控制微生物污染，而我国医院室内空气净化技术的应用趋势实际上是工业空气净化技术占了上风，医用消毒杀菌空气净化技术处于弱势。

典型的实例是医院原本普遍熟悉的按空气细菌数划分的国标一类环境、二类环境的空气卫生指标和消毒杀菌卫生概念被潜移默化地改变成了以灰尘数目划分的百级、千级和万级的指标和工业净化概念。

2008年和2011年德国（Christian B, Uwe H,Dorit S,et al. Operating roomventilation with laminar airflow shows no protective effect on the surgicalsite infection rate in Orthopedic and Abdominal Surgery[J]；

Annals of Surgery by American Surgical Association/European SurgicalAssociation U.S.，2008, 248 (5):695-700）

和新西兰（G. J. Hooper. A. G. Rothwell et al. Does the use of laminarflow and space suits reduce early deep infection after total hip and kneereplacement [J] By Journal of Bone and Joint Surgery - British Volume 2011,Vol 93-B, Issue 1, 85-90.）的医学统计研究发现越是高级别层流净化，手术感染率越高，引起了世界医学界和净化界的深刻反思和质疑净化的效果。

另外，现有的空气消毒净化器按消杀条件主要有利用物理吸附功能的活性炭的，有使用负离子发生器的，有用机械强行过滤的，有喷洒化学消毒剂的，有高压静电吸尘的，有利用紫外光催化材料作用实现净化空气的；也有将上述方法进行组合来进行空气的消毒净化处理的。

上述几种处理手段中，活性炭材料、机械过滤结构和静电吸附材料主要是以对颗粒物进行吸附和过滤为主要手段，活性炭材料、机械过滤结构通过利用物体表面间存在的范德华力，吸附随空气流中的悬浮颗粒污染物、有害气体，实现净化空气；而静电吸附材料通过静电放电，借助库仑力的作用，将颗粒物从气流中分离出来并进行吸附，达到净化空气目的；其中，活性炭材料、机械过滤结构虽然对粒径≥0.3μm的颗粒物杂质具有99.9%以上的过滤效率，并对甲醛等有害气体有较佳的处理效果，但其缺点是只能滤除灰尘，对于粒径为0.003~0.06μm的细菌、病毒气溶胶的处理效果较差；而静电吸附材料虽然能对粒径为0.003~0.06μm的细菌、病毒气溶胶进行吸附，但是其吸附效果受材料本身和/或外加电场的影响较大，且对于细菌和病毒的处理方式也主要是吸附，无法进行杀灭，细菌和病毒在被吸附后会依附于被吸附的接触面上继续繁殖和生长，产生代谢废弃物以及毒素的同时也会持续增加吸附和过滤的阻力，使二次污染风险逐渐增加，而在高温高湿地区，这种趋势更加明显，会使得设备的空气的净化、杀菌效果下降明显，也会导致活性炭材料、机械过滤结构和静电吸附的清理维护频繁、非常麻烦，影响设备的正常使用，并增加了使用成本。

而负离子发生器、化学消毒剂和紫外光催化材料具有杀菌效果，其中，负离子发生器结构复杂，造价高、体积大，不适合放置于室内；其对作为负载的电源要求较高，放电尖端容易因溅射效应而变钝失效，且难于察觉，另外，负离子发生器还存在杀菌效果均匀性差的问题，在离放电位置稍远处的等离子体浓度低，空气消毒净化效果会相应变差；同时等离子体反应器在工作过程中容易产生打火、拉弧，并持续产生臭氧及氮氧化物等不利因素。化学消毒剂进行环境消杀效果好、成本低，但是化学试剂对人体特别是呼吸道影响较大，喷杀处理过的空间在很长一段时间内不宜进入，有些成为二次传染源，有些不能消除有机有害残留物质造成环境污染，有些盲目使用化学消毒剂会破坏微生物自然平衡，威胁着人的健康和生存环境，且化学消毒剂对空气中阻碍呼吸的颗粒物依然没有进行处理。紫外光催化材料的杀菌输出形式主要有三种：辐射杀菌、臭氧催化杀菌和光催化反应，可通过控制紫外光在不同的紫外光波长条件下，控制三种杀菌方式的作用输出比例。辐射杀菌是利用特定波长的紫外光在高电压作用下辐射能量杀灭细菌、病毒等微生物，其缺陷在于，该类紫外光同样会对人体眼睛、皮肤会造成伤害，同时，杀灭细菌、病毒时需要一定的作用时间，试验证明，在紫外辐射强度1000μw/cm²的辐射强度条件下：100%杀灭常见的下述不同的细菌和病毒所需的平均时间为：结核(分支)杆菌12.3s、霍乱弧菌19.2s、沙门氏菌属15.3s、鼠伤寒杆菌15.9s、葡萄球菌属36.9s、炭疽杆菌9s、流感病毒6.9s、脊髓灰质炎病毒24s、乙肝病毒21.9s、Sars病毒144s、新型肺炎病毒126s。而现有技术中常用的循环风紫外线消毒器将紫外灯管裸露在空气中对流动的空气进行消杀作业，单位面积空气接触紫外线的时间都在毫秒级，难于实现消杀效果；紫外光还有两种消杀形式，是分别通过催化产生臭氧或者光催化剂TiO₂进行光催化反应，其中，臭氧催化杀菌的催化杀菌产物臭氧作为一种强氧化剂虽然杀菌效果明显，但对人体也有较大影响，若空气中密度过高，容易对呼吸道和人体细胞造成伤害；而光催化反应的缺点与紫外光辐射消杀类似，受空气流量的制约明显且光照的紫外线容易泄漏，同样存在对人体皮肤、眼睛的伤害问题；因而，传统紫外灯照射消毒后，要提前开启20~60分钟后开窗通风后才能进入。

基于上述原因，现有技术中利用这些方法和设计的装置虽然能够有效清除空气尘埃和空气中的烟尘等微颗粒，也能通过这些方法对有害气体催化和降解，但不能彻底消灭有害微生物和分解微生物的代谢产物，同时非常难于实现在相对密闭空间中，特别是在高温高湿地区的密闭空间中的人机共存，而这些极大地限制了空气消毒技术在医院手术室、重症病房等对环境空气要求较高的相对封闭空间中的应用，使得这一类相对封闭空间中会因消毒不合格而发生细菌病毒感染事故，导致手术或者医疗手段治疗的失败。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种空气消毒净化装置，这种空气消毒净化装置能在空气流动率的中实现人机共存，在兼顾环境空气消毒效率的同时保证消毒质量，彻底解决了高温高湿地区的空气消毒问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种空气消毒净化装置，包括封闭壳体，所述封闭壳体的前、后两个表面上分别设置有出风口以及进风口，并在封闭壳体内设置有一个净化腔，所述进风口上设置有负压风机，并在所述出风口位置内侧对应的封闭壳体内设置有一个过滤单元，所述过滤单元包括至少一层活性炭过滤层和至少一层物理过滤层；而所述净化腔中设置有紫外线杀菌灯组，所述紫外线杀菌灯组的紫外线强度≥500μw/cm²，并完全辐照过滤单元表面。

作为进一步限定，所述过滤单元的出风端出风的空气流速为进风端吸入空气流速的1/5~2/3。

作为进一步限定，所述过滤单元中的活性炭过滤层包括一层蜂窝状滤网支架，活性炭填充并固定于所述蜂窝状滤网支架中，且在所述活性炭过滤层中添加有用于增强紫外线电离作用的电离催化剂、用于增强臭氧活性的臭氧活性催化剂、用于吸附甲醛等有害气体的气体吸附剂中的一种或者组合。

作为进一步限定，所述物理过滤层为过滤级别≥H13的高效过滤网。

作为进一步限定，所述进风口上连接有前置粗效过滤系统或者直接与新风系统相连接。

作为进一步限定，所述负压风机为轴流风机，所述轴流风机上套装有一个对引入封闭壳体内的风进行导向的蜗壳，且所述蜗壳上对应风道的出风方向垂直于轴流风机的进风方向。

作为进一步限定，所述出风口设置于封闭壳体上，并在该封闭壳体上对应出风口的位置有朝向不同方向的若干组出气气窗。

作为进一步限定，所述紫外线杀菌灯输出的紫外线波长为200~280nm，优选为253.7nm。

本实用新型的优点及有益效果在于：

1、本实用新型结构简单，制造方便，杀菌效果好，能解决在密闭空间人机共存状态下（有人员在房间时对空气进行的消毒）对空气消毒效果不理想或者对人体产生负面影响的问题，解决了在高温高湿地区使用现有技术的空气消毒器（低水平消毒）和空气净化器存在的问题（细菌污染滤网并在滤网上繁殖使其成为细菌散播器），符合现有医用卫生要求标准，能达到中、高标准的消毒水平；

2、有效过滤大于0.3μm的细菌和空气中的尘埃，并通过风压差对进入净化腔空间的室内容器进行阻滞，并在净化腔内形成高速旋转的压力空气，使得单位面积内的空气量增多、紫外线电离作用加强能产生大量的负离子。高速旋转的压力负离子吸附能力也得以增强。单位面积吸附时间延长。高速旋转的压力空气改变了大于0.3μm空气尘埃的运动方向使得高效过滤网率增高；

3、改变现有空气消毒器的动态杀菌，区别于现有技术紫外线照射、循环风紫外线都是空气从高强度紫外线区域经过或通过静电吸附、离子、光催化原理捕获带电颗粒的动态杀菌方式以及机械空气过滤方式，将动态杀菌方式通过结构来改进为静态杀菌，用高速旋转的负离子云将空气中悬浮的＜0.3μm粒径的细微颗粒聚集成0.3μm以上的大微粒并进行吸附和过滤，并通过阻滞空气流形成旋流的方式有效延长杀菌有利因素对空气流中的细菌和病毒的灭活处理时间，并将原本低效率的动态杀菌改成不影响空间内空气流通的高效静态杀菌。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

其中：1、外接电源；2、电控箱；3、封闭壳体；4、前置粗效过滤系统；5、壳体进风口；6、负压风机；7、蜗壳；8、走行轮；9、紫外线杀菌灯；10、检测窗；11、活性炭过滤层；12、物理过滤层；13、壳体出风口；14、净化腔。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

参见图1所述的本实施例中公开了一种空气消毒净化装置，该空气消毒净化装置包括金属材质拼装成型的封闭壳体3，该封闭壳体3为矩形壳体，并在接缝位置通过绝缘密封胶条进行密封，通过密封结构的配合可以有效减少封闭壳体3内的臭氧泄漏量和紫外线泄漏量，防止环境中臭氧含量过高或者紫外线泄漏辐射人体，而造成环境内的人体舒适度下降乃至对环境内人体造成损伤，为密封空间的提高设备的人机共存提供有力因素。

封闭壳体3在壳体进风口5与壳体出风口13之间形成一个单向风道，并在该单向风道上对应的左侧空腔作为净化腔14；在壳体进风口5位置内侧设置有一个负压风机6，并在该负压风机6上套装有一个蜗壳7，该负压风机6为轴流风机，而蜗壳7为阿基米德螺旋线蜗壳，蜗壳7的出风口垂直于壳体进风口5上安装的负压风机6的进风方向以保证形成足够稳定且覆盖整个净化腔14空间的空气涡流。同时，在负压风机6外侧通过还装配有滤网作为前置粗效过滤系统4来对进入设备的空气进行大颗粒有害物的粗滤。

在封闭壳体3内对应净化腔14的右侧通过层叠设置的活性炭过滤层11以及物理过滤层12，其活性炭过滤层11位于净化腔14侧，包括一层蜂窝状滤网支架，蜂窝状滤网支架两面通过网面封闭，蜂窝状滤网支架上成型有蜂窝活性炭作为吸附单元，同时，在该活性炭过滤层11中还添加有用于增强紫外线电离作用的电离催化剂、用于增强臭氧活性的臭氧活性催化剂以及用于吸附甲醛等有害气体的气体吸附剂；而物理过滤层12设置于活性炭过滤层11外侧，为H14高效滤网。物理过滤层12与活性炭过滤层11共同组成过滤单元，该过滤单元的厚度与孔径以在负压风机6开启时，出风端出风的空气流速为进风端吸入空气流速的1/3为准。

封闭壳体3内净化腔14的两侧侧壁位置相对设置有紫外线杀菌灯9，该紫外线杀菌灯9输出的紫外线波长为253.7nm、紫外线强度为1200μw/cm²，并完全辐照活性炭过滤层11的内侧表面；而在紫外线杀菌灯9对应的封闭壳体3位置上还开有检测窗10，通过观测两侧检测窗10来确定紫外线杀菌灯9的工作状态。

本实施例的空气消毒净化装置在使用前通过走行轮8选择室内放置位置时，为了达到最佳净化消毒效果，将装置放置在空气流通处，进风距离其它物体不小于30CM的距离，距离消毒净化空间的中心距离越近时，消毒净化效率高；在明确污染源的情况下，越靠近污染源，消毒净化效果越明显。如有需要可选择使用新风组件。选定位置后对走行轮8进行固定，通过电控箱2上接出的外接电源线与外接电源1相连以接通电源。另外，本实施例也可以用于新风系统的出风净化，在该使用状态下直接与新风组件相连即可。

利用空气消毒净化装置在医院环境的空气消毒Ⅰ、Ⅱ类环境或重污染区需使用实时消毒时，利用循环风量为1200M³/H的上述空气消毒净化装置对面积为120M²的室内空间进行消毒，通过电控箱2开在封闭壳体3上的面板控制起动负压风机6，同时保持紫外线杀菌灯9常开即可保持环境的持续灭菌效果。同时，在疫情期间也可以通过设备进行空气的实时消毒。

在对医院环境的空气消毒 Ⅲ、Ⅳ类环境，学校、幼儿园、银行、电影院、办公室、家庭及公共场合的空气消毒时，利用循环风量为1200M³/H的上述空气消毒净化装置对面积为120M²的室内空间进行消毒，通过电控箱2开在封闭壳体3上的面板控制起动负压风机6运行，同时控制紫外线杀菌灯9按照每三个小时一个循环，每个循环内保持紫外线杀菌灯9开启15分钟即可保持环境的持续灭菌效果。

其对白色葡萄球菌（8032）的杀灭率≥99.9999%；枯草杆菌黑色变种芽孢（ATCC9372）的杀灭率≥99.99%。对空气中的自然菌的灭菌率≥99%。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种空气消毒净化装置，包括封闭壳体，其特征在于，所述封闭壳体的前、后两个表面上分别设置有出风口以及进风口，并在封闭壳体内设置有一个净化腔，所述进风口上设置有负压风机，并在所述出风口位置内侧对应的封闭壳体内设置有一个过滤单元，所述过滤单元包括至少一层活性炭过滤层和至少一层物理过滤层；而所述净化腔中设置有紫外线杀菌灯组，所述紫外线杀菌灯组的紫外线强度≥500μw/cm²，并完全辐照过滤单元表面。

2.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述过滤单元的出风端出风的空气流速为进风端吸入空气流速的1/5~2/3。

3.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述过滤单元中的活性炭过滤层包括一层蜂窝状滤网支架，活性炭填充并固定于所述蜂窝状滤网支架中。

4.根据权利要求3所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述活性炭过滤层中添加有用于增强紫外线电离作用的电离催化剂、用于增强臭氧活性的臭氧活性催化剂、用于吸附甲醛等有害气体的气体吸附剂中的一种或者组合。

5.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述物理过滤层为过滤级别≥H13的高效过滤网。

6.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述进风口上连接有前置粗效过滤系统或者直接与新风系统相连接。

7.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述负压风机为轴流风机，所述轴流风机上套装有一个对引入封闭壳体内的风进行导向的蜗壳，且所述蜗壳上对应风道的出风方向垂直于轴流风机的进风方向。

8.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述出风口设置于封闭壳体上，并在该封闭壳体上对应出风口的位置有朝向不同方向的若干组出气气窗。

9.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述紫外线杀菌灯输出的紫外线波长为200~280nm。

10.根据权利要求1所述的空气消毒净化装置，其特征在于，所述过滤单元为可进行整体拆卸的可替换结构。

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